le rachis cervical traumatique : une approche biomecanique...

R.BENMOUSSA, M.BOUSSALAH, N.TOUIL, O.KACIMI, N.CHIKHAOUI

SERVICE DE RADIOLOGIE DES URGENCES- CHU IBN ROCHD- CASABLANCA-MAROC

LE RACHIS CERVICAL TRAUMATIQUE : UNE APPROCHE

BIOMECANIQUE POUR UNE INTERPRETATION RADIOLOGIQUE

COMPLETE

PLAN

• Introduction

• Objectifs et Problématique

• Moyens de stabilité du rachis cervical

• Analyse scannographique et « fingerprints »

• Principes biomécaniques et vecteurs traumatiques

• Mécanismes lésionnels et leurs aspects

• Conclusion

INTRODUCTION

• Les traumatismes du rachis cervical sont fréquents.

• Cause majeure: AVP +++

• La jonction entre le rachis cervical mobile et le rachis thoracique rigide font du rachis cervical inférieur une région vulnérable aux lésions traumatiques.

• Le scanner multibarettes (MCDT) a toute sa place dans l’exploration de ces traumatismes et vient actuellement souvent en 1ère ligne.

INTRODUCTION • La prise en charge thérapeutique est largement

basée sur des principes biomécaniques de stabilisation… Mais ces principes sont sous-utilisés par le radiologue dans l’interprétation du MCDT.

En s’appuyant sur une approche biomécanique dans l’interprétation de l’image, il serait possible de poser plus facilement le diagnostic de ces traumatismes mais aussi de détecter des anomalies souvent méconnues, quoique importantes.

OBJECTIFS

Définir les principes biomécaniques des mécanismes lésionnels simples et complexes des traumatismes du rachis cervical inférieur [C3-C7].

Démontrer les « fingerprints » ou empreintes lésionnelles scannographiques prédictives d’un mécanisme lésionnel particulier.

Développer une approche intuitive dans l’interprétation en se basant sur des vecteurs traumatiques.

Démontrer les avantages de cette interprétation basée sur les principes biomécaniques pour le radiologue.

PROBLEMATIQUE : LESIONS

FREQUEMMENT SOUS DIAGNOSTIQUEES

• Les lésions traumatiques sous diagnostiquées du rachis cervical représentent 10% des polytraumatismes.

• Elles siègent le plus souvent dans les jonctions cranio-cervicale et cervico-thoracique.

• Rachis cervical supérieur: 43% Condyles occipitaux : 26% Fractures de l’odontoïde : 17%

• Rachis cervical inférieur: 57% Colonne postérieure: 47% (lames/ pedicules/ masses

articulaires/ Processus transverses).

Linnau KF RSNA 2004; Neuroimaging Clin N Am 2003; 13(2): 283-291

PROBLEMATIQUE : LESIONS FREQUEMMENT SOUS

DIAGNOSTIQUEES, LE POURQUOI?

• IMAGERIE : Clinicien: - Régions symptomatiques non investiguées - “ inexpérience “ ≈ 15% Examens: de mauvaise qualité ou de technique incomplète ≈60%

FACTEURS INHÉRENTS AU RADIOLOGUE:

Mauvaise interprétation ≈ 10 – 30%

- Inexpérience : selon les équipes

- Junior : 40 – 65% - Senior : 20% Satisfaction de la recherche: une fois les lésions majeures

détectées, le temps d’analyse des images suivantes est écourté, concept du “ thresholding”.

Sung J Trauma 1996;41: 276; Abdel Hadi Saudi Med 2001;22:890

McLauchlian J Accd Emerg Med 1997;14: 295

Berbaum Acad Radio 2001: 8: 304

Sung J Trauma 1996;41: 276;

Talt Injury 1991; 22: 475 Ward J Ortho Traum 1991; 5: 308

ANATOMIE FONCTIONNELLE

ET MOYENS DE STABILITÉ

Les ligaments connectent les vertèbres entre elles et assurent la stabilté du rachis.

Ligaments de la colonne antérieure : - ALL/LLA : limite les forces d’extension.

- PLL/LLP :limite les forces de flexion. - Les disques intervertébraux

- Ligaments intertransverses: limitent la rotation et l’inclinaison latérale

Complexe ligamentaire postérieur (PLC/CLP):

- Ligamentum flavum - Interépineux

- Supraépineux - Capsule articulaires

ANALYSE SCANNOGRAPHIQUE DU RACHIS

CERVICAL TRAUMATIQUE: Coupes sagittales

Plan parasagittal

droit passant par les facettes

articulaires

Whole set

ANALYSE SCANNOGRAPHIQUE DU RACHIS CERVICAL

TRAUMATIQUE: Coupes sagittales


TRAUMATIQUE

Plan sagittal médian passant

par les corps vertébraux


TRAUMATIQUE


TRAUMATIQUE

Plan parasagittal

gauche passant par les facettes

articulaires


CERVICAL TRAUMATIQUE: Coupes coronales

Corps vertébral



Centre du corps

vertébral et jonction cervico-

occipitale



Piliers articulaires



Processus épineux

LES FINGERPRINTS SCANNOGRAPHIQUES: SAVOIR

OÙ LES RECHERCHER? ANTERIEUR

Os : corps vertebral Articulation : disque

intervertébral

Ligaments : ALL/PLL

Courbure

Alignement : lignes spinales antérieure et postérieure

POSTERIEUR

Os (Arc postérieur) : masses latérales et processus articulaires, lames processus transverses et épineux

Articulation : facettes articulaires

Ligaments : PLC

Alignement: lignes spinolamaire et interépineuse

BIOMECHANICS IN TRAUMA

• Les forces produisant une fracture ou une luxation du rachis cervical sont régies par des vecteurs traumatiques, dont: ▫ La direction détermine le type de la lésion. ▫ L’amplitude détermine la sévérité de la lésion.

• Les vecteurs traumatiques peuvent être déduits du scanner du rachis cervical.

• Allen et al [1982], étaient à l’origine d’une classification des traumatismes du rachis cervical divisés en 6 phylogenies en fonction de la position du rachis au moment du traumatisme.

• Principaux vecteurs: Hyperflexion Vertical compression/axial load Hyperextension Lateral flexion/tilt rotation

HYPERFLEXION

[1] Elargissement de l’espace interépineux de C4-C5 et élargissement postérieur de l’espace discal postérieur du même niveau suggérant une distraction. Cyphose focale et avec discret antélisthésis.

[2] Fracture Tear Drop en flexion de C5 avec rétropulsion marquée du corps vertébral et cyphose focale suggérant une flexion compression.

HYPERFLEXION



Hyperflexion-distraction

HYPERFLEXION



Hyperflexion-distraction Hyperflexion-compression

COMPRESSION VERTICALE

[3] Trait de fracture coronal de C3 sans comminution ni rétropulsion.

[4] Compression marquée avec atteinte du cortex antérieur et postérieur associé à une rétropulsion du fragment postérieur




Axial load-coronal split




Axial load-coronal split Axial load-burst

TRAUMATISMES EN HYPEREXTENSION

Hyperextension with

Distraction

Hyperextension

injuries

• Principe biomécanique inverse des traumatismes en hyperflexion.

• Rupture tractatoire de la colonne antérieure et rupture compressive de la colonne postérieure.

• Les lésions varient selon la position du rachis au cours du traumatisme.

Hyperextension

with compressi

on

• Extension forcée de la colonne cervicale avec compression axiale de vecteur postérieur à la colonne vertébrale.

• Rupture compressive de la colonne postérieure.

• Fractures uni ou bilatérales des éléments postérieurs.

• Anomalies d’alignement.

• Extension forcée du rachis cervical avec vecteur à orientaton dorsale.

• Rupture tractatoire de la colonne antérieure.

• Lésions des tissus mous > lésions osseuses.

• Rupture ALL/élargissement de l’espace discal antérieur, rupture PLL failure et déplacement postérieur de la vertèbre sus-jacente.

HYPEREXTENSION

Extension Tear Drop fracture Petit fragment antéro-inférieur détaché du corps vertébral de C3 Courbure normale et absence de déplacement

Réthrolisthésis de C5 sur C6 sans trait de facture visualisable suggérant une rupture du PLL par mécanisme d’hyperextension.

Hyper extension

avec rotation

• Traumatisme en hyperextension avec vecteur de force causant une rotation et une compression axiale du côté de la rotation.

• Les stigmates traumatiques de la colonne postérieure par hyperextension sont présents mais asymétriques.

• Fracture des facettes/piliers articulaires, simple or comminutive, limitée ou s’étendant aux foramen transverse, pédicules et lames.

Oblique/ fracture verticale

• Typiquement, traversent les piliers articulaires. • Fracture simultanée du pédicule et de la lame homolatérale. • Déformation rotationnelle au niveau de la lésion.

Hyper flexion

avec rotation

• Traumatisme en hyperflexion avec vecteur de force rotatoire responsable de lésions asymétriques.

• Hypercyphose et/ou spondylolisthesis au niveau de la lésion (hyperflexion). • Déformation rotationnelle au niveau de la lésion. • Facette homolatérale lésée • Lésions de la facette controlatérale : diastasis, subluxation ou fracture. • Fracture simultanée du pédicule, de la lame ou des processus articulaire, transverse

et épineux.

TRAUMATIMES PAR ROTATION Le plus souvent causées par un vecteur mineur – Associées à des lésions d’hyperflexion/hyperextension.

ROTATION

3

4

[1]Fractures comminutives étagées unilatérales des processus articulaires.

[2]Fracture unilatérale d’un processus articulaire à trait vertical

[3]Luxation zygapophysaire unilatérale anterolisthesis de C6 sur C7, pincement diffus de l’espace discal de C6-C7 en rapport avec un traumatisme en hyperflexion rotation

[4]Luxation zygapophysaire unilatérale localisée à droite.

ROTATION

3

4





HYPERTEXTENSION AVEC ROTATION

ROTATION

3

4





HYPERTEXTENSION AVEC ROTATION HYPERFLEXION AVEC ROTATION

* Mécanisme peu fréquent

* Associé à une rotation

* Associé à une hyperextension * Vecteur de force appliqué latéralement

contre le crâne ou la colone cervicale haute

* Fracture du processus transverse ou unciforme

* Fracture tassement latérale du corps vertébral.

* Trait de fracture parasagittal du corps vertébral.

* Fracture des piliers articulaires et/ou

des facettes

* Rétrécissement asymétrique de l’espace discal

TRAUMATISMES PAR INCLINAISON LATERALE

INCLINAISON LATERALE

Lésion typique d’inclinaison latérale avec compression asymétrique du corps vertébral d C6. Trait de fracture parasagittal et espace discal asymétrique. Courbure typique sur le plan coronal

Lésion isolée du processus transverse gauche de C7.

BIOMECHANICS : KEYS POINTS

BIOMECHANIQUE FINGERPRINTS ANTERIEURS

FINGERPRINTS POSTERIEURS

Hyperflexion Courbure : cyphose localisée Alignement : antérolisthesis CV : angulation et teardrop en flexion. Espace discal: élargissement postérieur focal ou pincement diffus.

Facet joint : élargissement diffus de plus de 2mm, élargissement postérieur focal, subluxation et luxation. Distance interépineuse :élargie Processus épineux: fracture

Hyperextension

Courbure : hyperlordose ou normale. Alignement : normal ou rétrolisthesis. CV : teardrop en extension Espace discal: élargissement antérieur ou normal.

Processus articulaire Fracture Lame/Processus épineux Fracture Séparation Pédiculo-laminaire

Inclinaison latérale et rotation

Courbure : inclinaison dans le plan coronal. CV: lésion compressive homolatérale à la flexion

Piliers articulaires/lames: Fracture Unilatérale

CONCLUSION • Cet exposé passe en revue les principales forces

biomécaniques étant à la base des traumatismes cervicaux les plus fréquents.

• En déduisant les vecteurs traumatiques à partir des lésions élémentaires observées, il est possible de rechercher les lésions pourvoyeuses d’une instabilité passant souvent inaperçue lors d’une interprétation radiologique basique.

• Grâce à cette approche, le besoin de recours à l’IRM ne se limite pas aux lésions neurologiques et vasculaires mais s’étend aussi à l’analyse des structures ligamentaires lésées pour la prévention de l’instabilité dont elles sont responsables.

REFERENCES

• Glaude E.L, Lapègue F Traumatismes du rachis cervical; feuil rad 2006; 46; 1; 5-37

• Kenny S, MS O, Extension injuries of the cervical spine; Seminars in spine surgery 25; 2013; 55-66

• Kris R, MD, Benjamen G, Flexion-distraction injuries of the subaxial cervical spine; Seminars in neurosurgery 25; 2013: 45-56

• Linnau KF RSNA 2004; Neuroimaging Clin N Am 2003; 13(2): 283-291

• Talt Injury 1991; 22: 475 Ward J Ortho Traum 1991; 5: 308

• Sung J Trauma 1996;41: 276; • Sung J Trauma 1996;41: 276; Abdel Hadi Saudi Med

2001;22:890 • McLauchlian J Accd Emerg Med 1997;14: 295 • Berbaum Acad Radio 2001: 8: 304

QCM

1. Les lésions sous-diagnostiquées dans le

contexte du rachis cervical traumatique:

A. Représentent 10% des traumatismes du rachis

cervical

B. Touchent le plus souvent les jonctions cervico-

occipitale et cervico-thoracique

C. Sont dues majoritairement à une inexpérience

Rép

on

se :

A,B

QCM

2. Lequel de ces vecteurs n’est pas un vecteur

traumatique dans la théorie biomécaniques des

traumatismes du rachis cervical:

A. Hyperflexion

B. Hyperextension

C. Compression axiale

D. Inclinaison latérale

E. Translation

F. Rotation

Rép

on

se :

E

QCM

3. Les traumatismes en hyperextension sont

caractérisés par les fingerprints suivants:

A. Une hyperlordose

B. Un antérolisthésis

C. Une fracture tear drop en extension

D. Un élargissement discal postérieur

E. Une distance interépineuse élargie

Rép

on

se :

A,C

le rachis cervical traumatique : une approche biomecanique...

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